Planet Earth, Pleistocene, σαβάνες της Ισημερινής Αφρικής.
Μια μικρή φυλή Pithecanthropus βρίσκεται στα πρόθυρα της εξαφάνισης. Η φύση δεν τους προικιούσε με δυνατούς κυνόδοντες, ούτε αιχμηρά νύχια, ούτε γρήγορα πόδια, αλλά μια ματιά στη συνείδηση τρεμούλιασε στα μάτια τους. Είναι πιθανότατα αυτές οι ιδιότητες που τράβηξαν την προσοχή κάποιου εξαιρετικά ανεπτυγμένου εξωγήινου πολιτισμού, ο οποίος καλλιεργεί προσεκτικά τους σπόρους του Νου όπου κι αν βρίσκονται. Το Pithecanthropus γίνεται πειραματικό σε ένα μεγάλο διαστημικό πείραμα.
Ένα βράδυ εμφανίζεται ένα κομμάτι από πλήρως διαφανές υλικό σε μια κοιλάδα του ποταμού. Το σούρουπο, όταν η φυλή επιστρέφει στις σπηλιές, μια ασυνήθιστη πέτρα ξαφνικά κάνει έναν παράξενο δονούμενο ήχο που προσελκύει τον Πιθεκάνθρο σαν μαγνήτη. Στο πυκνό σκοτάδι, ο κρύσταλλος ζωντανεύει, αρχίζει να λάμπει, παράξενα σχέδια εμφανίζονται στα βάθη του. Το μαγεμένο Pithecanthropus δεν ξέρει ότι κατά τη διάρκεια αυτών των στιγμών η συσκευή εξετάζει τον εγκέφαλό τους, αξιολογεί τις ικανότητές τους, προβλέπει πιθανές κατευθύνσεις της εξέλιξης. Το κρύσταλλο καλεί τον εαυτό του το ένα ή το άλλο, και, εκτός από τη θέλησή τους, κάνουν νέες κινήσεις: τα άτακτα δάχτυλα δένουν τον πρώτο κόμπο στη Γη, ο ηγέτης σηκώνει μια πέτρα στα χέρια του και προσπαθεί να χτυπήσει τον στόχο. Τα μαθήματα συνεχίζονται κάθε βράδυ. Κατά τη διάρκεια του έτους, η ζωή της φυλής αλλάζει πέρα από την αναγνώριση - τώρα ο Pithecanthropus μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα σύνολο απλών εργαλείων, να κυνηγάει μεγάλα ζώα. Η αιώνια πείνα και ο φόβος των αρπακτικών υποχωρούν στο παρελθόν, υπάρχει χρόνος για το έργο της σκέψης και της φαντασίας. Ο μυστηριώδης μονόλιθος εξαφανίζεται τόσο ξαφνικά όσο εμφανίστηκε. Η αποστολή του ολοκληρώθηκε - ένα ζώο προικισμένο με τη νοημοσύνη έχει εμφανιστεί στη Γη.
ΧΧΙ αιώνα Αμερικανοί ερευνητές βρίσκουν στο φεγγάρι, που ήδη κατοικείται από την ανθρωπότητα, τα πρώτα αδιάψευστα στοιχεία για την ύπαρξη ενός εξωγήινου πολιτισμού.
Καθώς ο πρόεδρος του Εθνικού Συμβουλίου Αστροναυτικής καλείται επειγόντως στο φεγγάρι, η μαγνητική αναγνώριση εντόπισε μια ισχυρή παραμόρφωση του μαγνητικού πεδίου κοντά στον κρατήρα Tycho και οι ανασκαφές στο κέντρο της ανωμαλίας έχουν βρει ένα παράλληλο σωλήνα από ιδανικές αναλογίες από άγνωστη στη Γη βαριά μαύρη ύλη σε βάθος έξι μέτρων. Το πιο εντυπωσιακό πράγμα για αυτό το εύρημα είναι η ηλικία του: η γεωλογική ανάλυση δείχνει ότι ο μονόλιθος θάφτηκε εδώ πριν από τρία εκατομμύρια χρόνια.
Όταν το φως του φεγγαριού ξημερώνει και ο μαύρος μονόλιθος πιάνει τον ήλιο για πρώτη φορά μετά από τρία εκατομμύρια χρόνια φυλάκισης, ακούγεται μια διαπεραστική ηλεκτρονική κραυγή στα ακουστικά των γύρω ανθρώπων. Αυτό το σήμα ανιχνεύεται από διαστημικά όργανα παρακολούθησης και ανιχνευτές και ο κεντρικός υπολογιστής, αφού επεξεργαστεί τις πληροφορίες, καταλήγει: ένας κατευθυνόμενος ενεργειακός παλμός, προφανώς τεχνητής προέλευσης, που εκτοξεύεται από την επιφάνεια του φεγγαριού προς την κατεύθυνση του Κρόνου.
Όλα αυτά είναι γνωστά μόνο σε λίγους ανθρώπους, γιατί οι συνέπειες του σοκ που αναπόφευκτα θα πρέπει να υπομείνει η ανθρωπότητα είναι απρόβλεπτες.
Διαπλανητικός χώρος. Ανακάλυψη διαστημόπλοιο. Οι πρώτοι μήνες της πτήσης περνούν σε γαλήνια ηρεμία. Δύο άγρυπνα μέλη του πληρώματος - ο Frank Poole και ο David Bowman - παρακολουθούν καθημερινά. Οι άλλοι τρεις βυθίζονται σε ένα τεχνητό υποθερμικό όνειρο, από το οποίο θα ξυπνήσουν μόνο όταν η Ανακάλυψη εισέλθει στην τροχιά του Κρόνου. Μόνο αυτά τα τρία άτομα γνωρίζουν τον πραγματικό σκοπό της αποστολής - μια πιθανή επαφή με τον εξωγήινο πολιτισμό, ενώ ο Poole και ο Bowman θεωρούν ότι πετούν ένα κανονικό ερευνητικό ταξίδι. Εκείνοι που ετοίμασαν την αποστολή αποφάσισαν ότι ήταν απαραίτητο για την ασφάλεια και τα συμφέροντα του έθνους.
Στην πραγματικότητα, το πλοίο δεν ελέγχεται από ανθρώπους, αλλά από το έκτο μέλος του πληρώματος, τον Eal - τον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα του Discovery, έναν ευρετικά προγραμματισμένο αλγοριθμικό υπολογιστή. Το Eal, που δημιουργήθηκε μέσω μιας διαδικασίας παρόμοιας με την ανάπτυξη του ανθρώπινου εγκεφάλου, μπορεί δικαίως να ονομαστεί μια πραγματικά μηχανή σκέψης και μιλάει στους ανθρώπους σε μια πραγματική, εικονιστική ανθρώπινη γλώσσα. Όλες οι δυνατότητες του EAL στοχεύουν στην εκπλήρωση του δεδομένου προγράμματος της αποστολής, αλλά η αντίφαση μεταξύ του στόχου και της ανάγκης απόκρυψής του από τους συνανθρώπους μας καταστρέφει σταδιακά την ακεραιότητα της «ψυχής» του. Το μηχάνημα αρχίζει να κάνει λάθη, και τελικά ξεκινά μια κρίση: ακούγοντας αστροναύτες να μιλούν με τη Γη για την ανάγκη απενεργοποίησης του EAL και μεταφορά του ελέγχου στο Κέντρο, παίρνει τη μόνη πιθανή απόφαση: να απαλλαγούμε από ανθρώπους και να ολοκληρώσει μόνη της την αποστολή. Μιμείται ένα ατύχημα κεραίας, και όταν ο Frank Pool μπαίνει στο διάστημα για να αντικαταστήσει το μπλοκ, το EAL τον σκοτώνει: μια κάψουλα jet-λέμβος με πλήρη ταχύτητα πετά στον αστροναύτη. Και την επόμενη στιγμή, ο έκπληκτος Bowman βλέπει στην οθόνη ότι το σκάφος φεύγει από το πλοίο, σύροντας το σώμα ενός νεκρού φίλου μαζί του στο καλώδιο ασφαλείας. Ο Frank Poole ο πρώτος από τους ανθρώπους θα πάει στον Κρόνο.
Ο Μπόουμαν προσπαθεί να ξυπνήσει έναν από τους κοιμισμένους ανθρώπους, αλλά ακούει έναν ήχο που κάνει την καρδιά του να κρυώσει: οι πόρτες της εξωτερικής πόρτας ανοίγουν και ο αέρας από το πλοίο σπρώχνει στην άβυσσο του διαστήματος. Καταφέρνει να δραπετεύσει σε ένα θάλαμο έκτακτης ανάγκης, να φορέσει μια στολή και να αποσυνδέσει τα ανώτερα κέντρα του ηλεκτρονικού εγκεφάλου. Παραμένει μόνος σε εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη. Όμως οι κινητήρες και τα συστήματα πλοήγησης του πλοίου είναι σε καλή κατάσταση, οι επικοινωνίες με τη Γη έχουν αποκατασταθεί και η επείγουσα παροχή οξυγόνου θα διαρκέσει για μήνες. Η αποστολή συνεχίζεται και η Bowman, η οποία τώρα γνωρίζει τον τελικό της στόχο, φτάνει στον τεράστιο νεκρό Κρόνο. Τον διέταξε να ξεκινήσει την έρευνα του συστήματος από τον όγδοο δορυφόρο του Κρόνου, Iapetus. Ολόκληρη η επιφάνεια του Iapetus, χωρίς ατμόσφαιρα, είναι μαύρη, θυμίζει άνθρακα στη δομή - εκτός από ένα λευκό οροπέδιο με εντυπωσιακά κανονικό ωοειδές σχήμα με μαύρο σημάδι στο κέντρο, το οποίο αποδεικνύεται ακριβώς το ίδιο μαύρο μονόλιθο με το Το φεγγάρι, μόνο γιγαντιαία μεγέθη.
Το πείραμα, που ξεκίνησε πριν από τρία εκατομμύρια χρόνια, έληξε. Ο μονόλιθος στον Ιάπετο - ο φύλακας του Stargate - εγκαταστάθηκε από τα ίδια πλάσματα, που δεν ήταν καθόλου σαν τους ανθρώπους, που έστειλαν ένα μυστηριώδη κρύσταλλο στη Γη και έθαψαν ένα μαύρο μπλοκ στη Σελήνη. Οι προσπάθειές τους δεν ήταν μάταιες: η Γη πραγματικά έδωσε τον λόγο, ικανό να φτάσει σε άλλους πλανήτες, και το σήμα του σεληνιακού μονόλιθου, που έστειλε νέα στον Ιάπετ, ήταν επιβεβαίωση αυτού.
Ο David Bowman αποφασίζει να καθίσει στον Iapetus σε μια κάψουλα και η προσέγγισή της ξυπνά τις δυνάμεις που περιέχονται στο Stargate. Η άνω όψη του μαύρου μονόλιθου ξαφνικά πηγαίνει βαθύτερα, η κάψουλα αρχίζει να πέφτει στον άξονα χωρίς βάθος. Αυτό άνοιξε το Stargate.
Ο χρόνος σταματά - το ρολόι σταματά να μετρά δευτερόλεπτα - αλλά η αντίληψη και η συνείδηση συνεχίζουν να λειτουργούν. Ο Μπόουμαν βλέπει τους μαύρους τοίχους του «ορυχείου», και στον αυλό ενός μυριάδες αστέρια «σκέδαται» από το κέντρο. Συνειδητοποιεί ότι με το χρόνο και το χώρο συμβαίνει κάτι που δεν είναι προσβάσιμο από την κατανόησή του, αλλά δεν αισθάνεται φόβο, αισθάνεται ότι βρίσκεται υπό την προστασία ενός απείρως ισχυρού Νου. Στο τέλος, βρίσκεται εκατοντάδες έτη φωτός από τη Γη. Η κάψουλα αγωνίζεται για ένα τεράστιο κόκκινο αστέρι, στη σφαίρα της φλόγας, αλλά όταν τελειώνει το ταξίδι, ο Bowman πιστεύει ότι είναι τρελός - βρίσκεται σε ένα συνηθισμένο γήινο ξενοδοχείο. Μόνο μετά από λίγο, συνειδητοποιεί ότι όλα αυτά είναι μια διακόσμηση από τους οικοδεσπότες για έναν επισκέπτη σε μια τηλεοπτική ταινία πριν από δύο χρόνια. Ο Bowman κοιμάται και κοιμάται - για τελευταία φορά στη ζωή του. Συγχωνεύεται με τον κοσμικό νου, χάνει το φυσικό του σώμα, αποκτά την ικανότητα να κινείται στο χρόνο και στο χώρο με τη βοήθεια της σκέψης και σώζει τον πλανήτη του σπιτιού από μια επικείμενη πυρηνική καταστροφή.